燃氢燃机高温高湿透平耦合传热和冷却特性

来源：动力工程学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：任静, 李雪英, 黄新宇, 王文萍, 孙鹏, 李明飞,

摘要：分析了燃氢燃机透平在导热/对流/辐射耦合作用下的流动传热和冷却特性,发展了能够计算高H2O与CO2分压比的灰气体加权和(WSGG)模型。结果表明:燃氢燃机工质中水蒸气含量增大导致金属壁面温度升高;加入辐射的影响后,H2O和CO2含量对传热的影响呈相反的结果,这主要是由于CO2的对流传热能力强于H2O,而H2O的辐射能力强于CO2;在对流、导热、辐射3种传热方式都存在的燃氢透平冷却耦合系统中,气膜冷却的速度场几乎不受影响,而温度场则深受耦合及辐射的影响,所定义的耦合条件下气膜冷却效率能够表征燃氢条件下气膜的冷却性能,因此在燃氢燃机透平冷却的设计中,燃氢导致的热负荷恶化需纳入设计变量中。

关键词：燃氢燃气轮机,透平,高温高湿,耦合传热,冷却特性,辐射,